L'électronique numérique : Les bascules - Quiz
Les bascules
Les bascules, appelées aussi flip-flops, sont des circuits électroniques capables de mémoriser une information. Contrairement aux circuits combinatoires, dont les sorties dépendent uniquement des entrées présentes à un instant donné, les bascules conservent leur état jusqu'à ce qu'un nouveau signal vienne le modifier. Elles constituent donc les éléments de mémoire les plus simples de l'électronique numérique.
Une bascule peut mémoriser un seul bit. Elle possède donc deux états stables :
- 0 : le bit mémorisé vaut 0.
- 1 : le bit mémorisé vaut 1.
Lorsqu'un ordre lui demande de changer d'état, elle passe de 0 à 1 ou de 1 à 0, puis conserve cette nouvelle valeur aussi longtemps qu'elle reste alimentée. On peut ainsi considérer une bascule comme un très petit interrupteur électronique capable de se souvenir de sa position.
La bascule la plus simple est la bascule SR (Set-Reset). Elle possède deux entrées :
- Set (S) : place la sortie à 1.
- Reset (R) : remet la sortie à 0.
Son fonctionnement peut être résumé par la table suivante.
| S | R | État suivant |
|---|---|---|
| 0 | 0 | État conservé |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | État interdit (selon le type de bascule) |
Dans la plupart des circuits modernes, on utilise surtout des bascules D. Elles possèdent une entrée de données (D) et une entrée d'horloge (Clock). La valeur présente sur l'entrée D est copiée dans la bascule uniquement lorsqu'arrive une impulsion d'horloge. Entre deux impulsions, la valeur reste mémorisée.
L'horloge joue un rôle essentiel. Il s'agit d'un signal périodique qui synchronise le fonctionnement de tous les composants numériques. Chaque impulsion représente un nouveau « moment de calcul » où les bascules peuvent mettre à jour les informations qu'elles contiennent.
Exemple : imaginons un bouton qui allume une lampe. Une simple porte logique ne pourrait maintenir la lampe allumée que tant que le bouton reste appuyé. En utilisant une bascule, un simple appui peut changer l'état mémorisé : un appui allume la lampe, un autre l'éteint. Le circuit conserve son état entre les deux appuis.
Les bascules sont les briques élémentaires des registres, des compteurs, des mémoires et des microprocesseurs. Des millions, voire des milliards de bascules travaillent simultanément dans les appareils électroniques modernes pour stocker temporairement les données nécessaires à leur fonctionnement.